触头发热及处理方法
低压开关柜触头发热原因及解决措施

低压开关柜触头发热原因及解决措施摘要:低压开关柜触头作为比较关键的构成部分,在后续长期应用过程中出现发热问题不容忽视,在影响低压开关柜自身运行功能的同时,还可能带来安全隐患。
文章重点针对低压开关柜触头发热问题,首先简要指出了该类问题的危害性,然后具体分析了触头发热的主要原因,然后又探讨了相应解决措施,希望具备参考借鉴作用。
关键词:低压开关柜;触头发热;原因;解决措施引言在现阶段低压配电系统构建和运行中,低压开关柜作为比较关键的构成部分,确实发挥着较为突出的作用价值,能够根据用户需求进行电能转换,应该引起高度重视。
虽然低压开关柜在应用中确实表现出了较为明显的优势,安全性以及便捷性均较为突出,但是伴随着低压开关柜的长期应用,同样也很可能出现的一些故障隐患,其中触头发热就是比较有代表性的一类故障问题。
技术人员为了切实优化低压开关柜触头发热问题的防控,首先应该分析明确所有成因,进而才能够有目的地予以积极防控,确保低压开关柜的稳定应用。
一、低压开关柜触头发热问题低压开关柜是现阶段低压配电系统中不容忽视的关键构成部分,在低压开关柜长期运行中,触头发热是比较常见的一类安全威胁问题,其主要表现为低压开关柜的触头部位出现了较为明显的发热现象,进而也就导致低压开关柜难以正常运行,甚至会造成相关零部件变形以及受损,严重影响着低压配电系统的运行效果,干扰用电人员正常生活生产活动的同时,还可能出现严重安全隐患,应该引起相关技术人员高度重视。
在低压开关柜长期运行中,为了促使自身电能分配调度以及输送功能得以稳定有序发挥,触头的应用是关键环节,而一旦在低压开关柜长期运行中出现了触头发热现象,则必然也就会影响到相应电能分配调度以及输送功能,致使低压开关柜无法发挥出应有的作用价值。
在低压开关柜触头发热的背景下,不仅仅触头的应用价值受损,其它零部件也容易受到影响,尤其是在低压开关柜内部温度不断升高的背景下,更是很可能导致相应设备的运行状态受损,一些零部件的绝缘性能就容易出现隐患,进而形成更为严重的故障问题,导致低压开关柜容易出现烧毁隐患,成为技术人员不容忽视的重要问题。
高压开关柜触头发热原因分析及解决措施研究

高压开关柜触头发热原因分析及解决措施研究刘永军(涟水供电公司,江苏淮安223400)脯要】在分析了高压开关柜触头发热的危害和原因后.对触头发热的综合预防处理措施进行了详细的分析研究。
联键词】高压开关柜;变电站;触头发热手车式高压开关柜由于其具有结构简单、运行维护方便等优点被广泛应用于发电厂、变电站、以及工矿企业变配电所中。
高压开关柜是保障配电系统安全可靠、持续稳定、高效经济供电的重要配电设备。
国民经济的进~步发展,电力负荷容量也剧烈增加,各类电力设备负载率普遍较高,高压变配电设备长期处诵蔓负荷运行工况,如果不采取良好的负荷分配调度措施,就可能造成高压开关柜出现发热故障。
加上高压开关柜采用的手车式触头结构,如果在运行过程中出现触头部位松动、触头面接触不良、动作弹簧性能老化下降、开关柜接触面不干净等情况,均能引起高压开关触头温升发生异常,极易导致开关柜内设备发生烧毁、炸裂等事故,引起大面积停电,给供电企业、工农业生产企业等带来巨大的经济损失。
在实际运行过程中发现,高压开关柜触头发热故障主要发生在负荷较重目负荷波动特性较大的手车式开关柜触头处。
手车式高压开关柜由于采用封闭式结构,其在正常运行过程中是不能打开的,也就是无法直接测量开关柜内触头的实际温度,因此,在日常生产运行中,制定科学完善的维护制度,并结合先进的技术和仪器提高高压开关柜发热温升在线监测性能,已成为高压电气设备研究的—个重要课题。
1高压手车式开关柜触头发热的危害手车式高压开关柜是一种具有优良性能的一次变配电设备,是电能分配调度重要的执行电气设备。
在日常运行中发现,手车式高压开关触头发热故障是高压电气设备中最为常见的故障,加上其发热危害是一个逐步演变的过程,给发供电企业和工农业生产企!Ik带来巨大的经济损失,主要表现在以下多个方面:13损坏设备较多开关柜触头发热温升效应是一个由安全隐患逐步演变到故障或事故的恶性循环,当触头发热量逐渐积累后,就可能通过连接铜排串入到其它设备元件中,破坏设备间的绝缘层,引起设备发生单相或相间绝缘击穿短路事故,同时还可能造成高压绝缘套管发生绝缘损坏炸裂、连接母线}{鼬曲变形、相邻电流互感器发生烧毁炸裂等敷设设备损坏事故。
10kV抽屉式开关柜触头发热原因分析及解决措施研究

10kV抽屉式开关柜触头发热原因分析及解决措施研究摘要本文在分析了10kV抽屉式开关柜触头发热的危害和发热温升的原因后,对开关柜触头发热的综合预防处理措施进行了详细的分析总结。
关键词抽屉式开关柜;断路器动静触头;触头发热抽屉式开关柜由于其具有结构紧凑、体积小、检修维护方便、布置简单等优点,近10年来在发电厂、变电站、以及工农业生产企业降压变配电所中得到广泛的推广应用。
保障开关柜安全稳定的运行已成为10kV及以下开关设备研究的一个重要课题。
1 10kV抽屉式开关柜触头发热的危害10kV抽屉式开关柜触头发热的危害主要表现为以下多个方面的内容:1)发热受损开关设备元件多由于开关柜内各设备间是通过铜排进行有机连接的,由于某种原因出现剧烈发热时,其所积累的热量会通过元件间的连接铜排向其它开关元件转移,不仅会破坏设备相互间的绝缘层,造成开关设备发生单相或三相绝缘击穿短路故障或事故,同时在热量的不断积累下,还可能造成其它耐热能力低的设备元件发生扭曲变形和炸裂等严重事故。
图1是10kV断路器开关柜由于触头剧烈发热造成的触头烧毁事故:从图1中断路器动、静触头烧毁情况可知,开关柜触头发热所带来的危害是巨大的,严重时还可能造成整个开关设备出现报废情况,造成巨大的经济损失和社会影响。
2)处理时间相对较长由于抽屉式开关柜在机械结构设计时,特别注重内部结构的集成化和最优化布置,也是说开关柜在设计时为检修维护预留的空间面较小。
当出现触头发热烧毁开关设备时,在狭窄的操作空间内很难顺利的完成手车触头、绝缘套管、以及其它辅助开关元件的更换,同时加上很多变配电所中没有配备相同型号的开关元件。
因此,开关柜发热故障或事故处理时间就会相对较长,造成停电时间加长,大大影响工农业企业或居民的正常生产生活。
3)给企业带来较大的经济损失开关柜发生触头发热故障或事故后,会造成发供电企业的电能不能送出,不仅给各级电力企业带来巨大的经济损失,同时突然停电很可能造成正常运行的机械设备发生损害、生产线上的产品出现次品或报废、生产次序打乱等不利状况,给工农业生产企业带来巨大的直接或间接的经济损失。
低压开关触头发热的原因和解决方法

低压开关触头发热的原因和解决方法
若是因为选择开关的容量不足或触头严重磨损,接触面减小导致触头发热,这就需要另外选择大容量的开关或更换新的触头;若是触头的弹簧发热而失去了弹性,使触头压力不足或触头表面氧化,导致接触电阻增大而引起的发热,就需要清除氧化层或更换新的弹簧。
更换新的弹簧时,注意新弹簧的初压力和终压力应相等,其数值可以从产品样本中查得。
处理氧化层时,对于无镀层的触头,一般设计时已考虑了自洁的作用,但如果由于某种原因氧化特别严重,可用刀具刮掉;对于镀银的触头,银的氧化物对接触电阻影响不是很大,不需要进行处理;对于触头上有积灰,可用布条或鬃刷清除;对于触头上的油垢,可以用四氯化碳或汽油反复洗刷干净。
高压开关柜断路器触头发热原因分析及预防措施

高压开关柜断路器触头发热原因分析及预防措施摘要:温升是断路器的重要考核指标之一,如果温升过高,则会影响触头周围绝缘件的绝缘性能和强度,不利于断路器的安全工作;如果温升过低,即触头系统设计余量过大,触头系统外形尺寸过大,进而使得断路器的外形尺寸过大,不仅大大增加断路器成本,而且应用受到局限。
而如今在新开关设计时,对结构紧凑要求越来越高,做好发热设计至关重要。
关键词:高压开关柜;断路器触头发热;预防措施1研究背景高压开关柜的种类。
(1)固定开关装置,在某些变电所和煤矿中使用最多。
此开关柜具有较大的容量和较大的容量,可将各类电子元器件灵活地安置在柜内。
但是,传统的固定开关装置因其密封、防护能力差、故障率较高而逐步被淘汰。
(2)我国部分电力设备因负荷小,多采用箱型配电柜。
由于其体积较小,散热能力较差,因此不适用于电力系统中的大负荷场合。
(3)新客户一般都会选用HXGN负载控制柜,因为它不但品种繁多,而且具有较高的保护级别,维修起来也方便。
(4)目前市场上引进的产品多为落地式手推车,对箱体的强度有很高的要求。
(5)目前在电网中使用最多的是台车切换装置,其优点也十分突出,市场前景广阔。
2高压开关柜断路器触头发热分析2.1发热分析断路器在额定工作电流下长时间通电,当触头系统的发热量与散热量相等时,即达到热平衡,断路器就处于热稳定状态,温度不再发生变化。
此时断路器触头系统的温度叫做稳定工作时的温度。
对断路器触头系统温度场进行分析,主要是对触头系统的发热情况和散热情况进行分析。
发热分析主要是分析触头系统在各种发热源的作用下累积发热的情况。
断路器的发热主要来自三个方面:电流通过导体产生的电阻损耗;交流电器铁磁体内产生的涡流、磁滞损耗;交流电器绝缘体内产生的介质损耗。
2.1.1导体电阻发热电流通过触头系统导电体产生的能量损耗叫做导体电阻发热。
该部分的发热主要受导电体的载流量的影响,导电体载流量越大,导电体电阻越小,导电体发热越小,但是导电体的外形尺寸和重量也越大,使得断路器的外形尺寸和重量增大,断路器成本增高。
高压开关柜断路器触头发热原因分析及预防措施

高压开关柜断路器触头发热原因分析及预防措施摘要:高压开关柜做为供电系统中的重要设备,广泛用于发电、输电、配电系统中。
常用的高压柜断路器有中置式、固定式、移开式的柜体,断路器动静触头发热是常见的电气故障之一;部分开关柜长期在高电压、大电流、满负载的运行条件下,开关柜的母线接点、高压电缆接头、断路器动静触头接触部位由于触点磨损、表面氧化、螺丝松动等原因,引起接头、触点发热。
在额定工况下,开关柜内动静触头出现异常发热现象,温升上升较快,严重时将出现局部熔焊、产生火花或电弧放电,发生电气事故,造成大面积停电和人身伤亡事故。
关键词:高压开关柜断路器触头;发热原因;预防措施引言在电气设备的生产运行中,高压开柜触头的热会影响充电能力,甚至开柜现象和断路器火灾现象也不少见,应根据以下情况采取适当措施避免触头发热实践证明,开柜触头被动无线温情监测系统能有效监测开柜触头的热情况,及时消除加热缺陷,减少事故损失。
1高压开关柜手车触头发热的危害高压柜作为电力公司的重要电气设备,支持发电、输电和供电。
同时,高压开孔柜是一种基本电气设备,在设备使用过程中出现故障时不能可靠供电。
高压启闭柜运行过程中,设备温度升高、热故障的主要原因是触头松动、触头不良。
在高压开机柜温度升高、热故障的情况下,电气设备会损坏,修理不仅要花费更多的时间,而且要花费大量资金,给企业带来严重的经济损失。
高压启闭柜中手动车接触发热情况是由于长期运行所致。
在电流的长期效应下,热效应可以增加温度的升高。
如果接触温度上升超过绝缘设备的临界值,绝缘设备就会受损,导致短路接地电路或相间电路,甚至断路器和电流互感器爆炸等。
同时,一次事故可能导致相邻设备出现故障,直到整个网络得到可靠的供电。
高压启闭柜中连接的手动车触头通常由铜排进行,铜排传热性能较高,铜排吸收高压启闭柜运行时产生的热量,使所用触头接触式温度升高破裂时,高压开孔柜的修理和护理将非常复杂,无法保证高压开孔柜的电气性能恢复到原来的水平。
浅谈隔离开关触头发热常见原因及相应的防范处理措施

浅谈隔离开关触头发热常见原因及相应的防范处理措施摘要:在电力系统中,隔离开关作为最常用的电力设备之一,能够起到隔离检修、系统倒闸操作以及切合小负荷用电设备等作用,通常在一个间隔内会存在多副隔离开关。
此设备会因自身质量、运行时间过长以及运行环境等诸多因素的影响,出现问题和故障,其中最常见的问题是发热现象,而发热部会又会因接触部位加速氧化、长期同流等原因,使金属氧化层接触面不断扩大,如不对其及时进行处理,会导致恶性循环现象的形成,最终会因温度持续升高,而导致烧毁隔离开关触头,对电力设备安全运行,甚至电力系统的运行造成严重影响。
本文就隔离离开关触头发热原因进行分析,并对相应的防范处理措施进行探讨。
关键词:隔离开关触头;发热;防范处理措施一、隔离开关常见发热原因分析(一)触头镀银层不达标厂家在对大电流高电压隔离开关进行生产时,通常会在触指、触头上镀银,增强导电性能,并使隔离开关接触面氧化速度延缓[1]。
目前因设备入网管控力度不足或仪器配备不到位等因素的影响,对部分设备的镀银层厚度未及时进行抽检,同时部分生产厂家的镀银技术落后,镀银厚度达标率不高,极容易导致所生产的设备出现镀银层严重脱落、磨损的情况,一旦出现纯铜在室外运行,会造成设备出现发热现象。
(二)触头触指插入深度不合格在隔离开关合闸时,需要保证触头触指插入深度符合标准,使触头抱紧。
但因型号之间存在差异,触头触指插入深度要求也有所不同,甚至针对同一个型号的设备,不同厂家也有着各自不同的生产标准[2]。
另外在实际安装、调试中还存在着人为因素,一旦安装人员未严格按照说明书要求的标准进行操作,存在疏忽大意的情况,极可能造成触头触指插入深度不合格,过深或过浅都会使两者之间接触不良,在实际运行中,会引发设备出现发热现象。
(三)螺栓紧固力度不足此设备具有操作简单的优点,但同时由大量零部件构成的导电回路,需要依赖螺栓坚固的方式进行压紧及固定,一旦在零部件中存任何一个螺栓紧固不到位的情况,都会造成接触面不紧实,使接触面减少,导电回路电阻加大。
10kV开关柜触头发热的原因分析及处理方法研究

10kV开关柜触头发热的原因分析及处理方法研究摘要:10kV开关柜在长时间的运行过程中,由于螺丝松动或者是接触不良的因素,会导致设备表面持续发热,导电连接的地方温度大幅度增加,甚至发生局部熔焊,产生火花或者是电弧放电等现象,进而损坏电气设备。
基于此,本文对10kV开关柜触头发热的原因进行了分析,并提出了相应的处理措施,希望可以有效控制由于发热导致的不良影响,尽可能减少供电事故。
关键词:10kV开关柜;动静触头;发热0引言开关柜和断路器作为公费联系统统非常重要的基础设备,断路器和开关柜之间的动静触头承担的电能的转化与输出功能,高压开关柜的发热元件是非常必要的,主要包括了断路器以及各类触头,如果高压柜内的触头温度过高,就会使得触头盒的绝缘性能下降,从而导致单向接地或者是短路,这种状况可能会引发各类安全事故,使得电力系统发生严重的瘫痪。
本文分析了开关柜出头发热的主要原因,并提出了相应的优化措施。
1触头发热的主要原因1.1 静触头跟母排连接面接触不良或固定螺栓松动10kV开关柜的静触头是一个圆形的铜导体,它是通过与螺栓母排相连接。
而由于高压开关柜的容量不同,因此触头同体以及螺栓的大小也是不同的,如果触头与母排之间的接触面积与压力达不到规范的标准要求,那么接触的母排宽度就要小于母排宽度的1.5倍,并且如果缺乏塔街的压力,会导致母排的联接点实际电阻进一步增大[1]。
工作人员通过将母排与近处头的连接面,镀银可以有效提升其导电性,能降低导电热效应。
而与静触头连接的母排一般选用铜排,这样可以过度产生的热量。
1.2动触头坚固弹簧张力不足或选材不当10kV手车式开关柜主要是通过采取滑动接触结构,断路器是由多个触头的梯形接触来组成,将梯形处置安装在处置支架上,由两个圆形圈进行杆连接。
断路器在进行工作的时候触止与静触头的接触电阻是由坚固弹簧张力所决定的坚固弹簧张力,在不足的情况下就会导致动静触头接触电阻会增大,在这种情况下就会导致发热更多,通过出头来将热量传到弹簧,使得弹簧的螺旋体弹性变大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈电气触头发热及处理方法电力系统中电气设备与电气设备、母线与母线、母线与设备连接的导体形成可拆卸的电气触头,这种电气触头为数众多,实际运行中经常遇到电气触头过热,因发现和处理不及时而烧毁设备,引起事故,中断供电,给电力系统安全生产、经济运行、可靠供电、优质服务造成重大损失。
电气触头过热的原因很多,大多是电气触头紧固件在设计、制造、安装连接方面存在缺陷,导致触头处散热条件不好产生过热问题。
目前电气触头都是采用普通螺栓连接,正是用普通螺栓连接存在许多习惯性错误,而导致电气触头过热。
对电气触头的连接进行了深入分析,提出了电气触头不过热四大原则;进而根据这四大原则,分析了普通螺栓紧固电气触头时存在的问题;并且着重介绍了解决这些问题的方法和根据四大原则而设计的专利紧固件。
1电气触头不过热四大原则电气触头是通过导体连接而成并起导流作用,在电力系统中存在着各种各样的电气设备都需要电气触头进行连接,但是在电气触头处会存在一定的接触电阻,电流流过触头时会消耗一部份电能,这部分电能转化成热能而引起触头发热,触头温度随之升高直到发热跟散热达到平衡。
触头相对环境温度的温升取决于发热量的大小和散热条件的好坏,在散热条件基本一致的情况下,发热量越大,温升就越高,触头受到腐蚀和材质疲劳等损害就越严重,当触头的温度超过最高允许温度时甚至更高时,出现过热情况,触头会在短时间内严重受损出现绝缘破坏、烧毁断裂等情况引起事故而中断供电。
触头的接触电阻是由组成电气触头的两导体接触面接触而形成的,取决于两导体直接接触的载流面积、接触面受到的压力以及接触面的腐蚀程度。
因此,通过长期的工作实践,对电气触头过热问题进行深入观察和分析,提出要使电气触头不过热,设计、制造和安装电气触头时应考虑以下四大原则。
1) 电气触头的有效载流截面积是基础。
所谓有效载流截面积,是指有足够压力作用下电气触头的接触面积。
导体的载流量与导体的截面积密切相关,作为导流的电气触头,其不过热的载流量也取决于其载流截面积。
2) 电气触头的压力是关键。
电气触头表面并非绝对平整,从微观角度看仍然凹凸不平,接触面只有在足够压力作用下才能使凹凸面都有效接触,否则压力不够,接触面有效载流面减小而增加了接触电阻。
3) 电气触头的防腐蚀很重要。
接触面若受热氧化腐蚀,其电阻率会增大从而增加接触电阻。
4) 电气触头及紧固件材质疲劳。
运行中触头长期受热,电气触头和紧固件的机械强度会逐渐减弱,使接触面压力减小,从而导致有效载流面积减小,接触电阻增加。
为使电气触头不过热,以上四大原则需要综合考虑,缺一不可。
专利紧固件新产品的技术核心正是根据这四大原则而设计的。
电气触头过热问题一直困扰电力运行部门,影响电力供电的可靠性和系统的安全运行,解决电气触头过热问题是供电部门的一大宿愿。
综上所述,专利紧固件紧紧结合电气触头不过热的四大原则,有针对性地进行优化技术改进,增大了电气触头的有效载流面积和压力,采用内凹式螺帽,既维持压力,又增强了电气触头的抗疲劳能力,两方面的改进减小了接触电阻,减小触头运行时的温升而缓解了触头的腐蚀,解决了普通螺栓紧固的触头在运行时存在的所有问题。
这样就能有效避免电气触头过热及其引起的事故和供电中断,提高了供电的可靠性和系统运行的安全性。
虽然生产专利紧固件所需的成本相对普通螺栓而言增加了一些,但是其带来的运行维护费用和事故停电造成损失大大减少。
试验测试和实际运行表明,该专利紧固件能有效避免普通螺栓紧固电气触头出现的过热问题,对提高电气设备的安全经济运行有很大的作用,可在电力系统大力推一、电弧放电的特征和危害二、电弧的形成■弧柱中自由电子的主要来源■电弧形成的过程三、电弧的熄灭■电弧的去游离形式■影响去游离的因素1. 电弧的概念当开关电器开断电路时,电压和电流达到一定值时,触头刚刚分离后,触头之间就会产生强烈的白光,称为电弧。
2.电弧的本质电弧的实质是一种气体放电现象。
3. 电弧放电的特征(1)电弧由三部分组成。
包括阴极区、阳极区和弧柱区。
(2)电弧温度很高。
(3)电弧是一种自持放电现象。
(4)电弧是一束游离的的气体。
4. 电弧的危害(1)电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间,加重了电力系统短路故障的危害。
(2)电弧产生的高温,将使触头表面熔化和蒸化,烧坏绝缘材料。
对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。
(3)由于电弧在电动力、热力作用下能移动,很容易造成飞弧短路和伤人,或引起事故的扩大。
电弧的形成—弧柱中自由电子的主要来源(1)(1)热电子发射当断路器的动、静触头分离时,触头间的接触压力及接触面积逐渐缩小,接触电阻增大,使接触部位剧烈发热,导致阴极表面温度急剧升高而发射电子,形成热电子发射。
(2)强电场发射开关电器分闸的瞬间,由于动、静触头的距离很小,触头间的电场强度就非常大,使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来,就形成强电场发射。
(3)碰撞游离从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动,在运动过程中不断地与中性质点(原子或分子)发生碰撞。
当高速运动的电子积聚足够大的动能时,就会从中性质点中打出一个或多个电子,使中性质点游离,这一过程称为碰撞游离。
(4)热游离弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动,动能很大的中性质点互相碰撞时,将被游离而形成电子和正离子,这种现象称为热游离。
弧柱导电就是靠热游离来维持的。
断路器断开过程中电弧是这样形成的。
触头刚分离时突然解除接触压力,阴极表面立即出现高温炽热点,产生热电子发射;同时,由于触头的间隙很小,使得电压强度很高,产生强电场发射。
从阴极表面逸出的电子在强电场作用下,加速向阳极运动,发生碰撞游离,导致触头间隙中带电质点急剧增加,温度骤然升高,产生热游离并且成为游离的的主要因素,此时,在外加电压作用下,间隙被击穿,形成电弧。
电弧的去游离过程包括复合和扩散两种形式。
1. 复合复合是正、负带电质点相互结合变成不带电质点的现象。
由于弧柱中电子的运动速度很快,约为正离子的1000倍,所以电子直接与正离子复合的几率很小。
一般情况下,先是电子碰撞中性质点时,被中性质点捕获变成负离子,然后再与质量和运动速度相当的正离子互相吸引而接近,交换电荷后成为中性质点。
还有一种情况就是电子先被固体介质表面吸附后,再被正离子捕获成为中性质点。
2. 扩散扩散是弧柱中的带电质点逸出弧柱以外,进入周围介质的现象。
扩散有三种形式:(1)温度扩散,由于电弧和周围介质间存在很大温差,使得电弧中的高温带电质点向温度低的周围介质中扩散,减少了电弧中的带电质点;(2)浓度扩散,这是因为电弧和周围介质存在浓度差,带电质点就从浓度高的地方向浓度低的地方扩散,使电弧中的带电质点减少;(3)利用吹弧扩散,在断路器中采用高速气体吹弧,带走电弧中的大量带电质点,以加强扩散作用。
电弧的熄灭—影响去游离的因素 (1)1. 电弧温度电弧是由热游离维持的,降低电弧温度就可以减弱热游离,减少新的带电质点的的产生。
同时,也减小了带电质点的运动速度,加强了复合作用。
通过快速拉长电弧,用气体或油吹动电弧,或使电弧与固体介质表面接触等,都可以降低电弧的温度。
2.介质的特性电弧燃烧时所在介质的特性在很大程度上决定了电弧中去游离的强度,这些特性包括:导热系数、热容量、热游离温度、介电强度等。
若这些参数值大,则去游离过程就越强,电弧就越容易熄灭。
3. 气体介质的压力气体介质的压力对电弧去游离的影响很大。
因为,气体的压力越大,电弧中质点的浓度就越大,质点间的距离就越小,复合作用越强,电弧就越容易熄灭。
在高度的真空中,由于发生碰撞的几率减小,抑制了碰撞游离,而扩散作用却很强。
因此,真空是很好的灭弧介质。
4. 触头材料触头材料也影响去游离的过程。
当触头采用熔点高、导热能力强和热容量大的耐高温金属时,减少了热电子发射和电弧中的金属蒸汽,有利于电弧熄灭。
除了上述因素以外,去游离还受电场电压等因素的影响。
在交流电路中,电流瞬时值随时间变化,因而电弧的温度、直径以及电弧电压也随时间变化,电弧的这种特性称为动特性。
由于弧柱的受热升温或散热降温都有一定过程,跟不上快速变化的电流,所以电弧温度的变化总滞后于电流的变化,这种现象称为电弧的热惯性。
经过对图2-2的分析,可见交流电弧在交流电流自然过零时将自动熄灭,但在下半周随着电压的增高,电弧又重燃。
如果电弧过零后,电弧不发生重燃,电弧就此熄灭弧隙介质能够承受外加电压作用而不致使弧隙击穿的电压称为弧隙的介质强度。
当电弧电流过零时电弧熄灭,而弧隙的介质强度要恢复到正常状态值还需一定的时间,此恢复过程称之为弧隙介质强度的恢复过程,以耐受的电压Uj(t)表示。
电流过流前,弧隙电压呈马鞍形变化,电压值很低,电源电压的绝大部分降落在线路和负载阻抗上。
电流过零时,弧隙电压正处于马鞍形的后蜂值处。
电流过零后,弧隙电压从后蜂值逐渐增长,一直恢复到电源电压,这一过程中的弧隙电压称为恢复电压,其电压恢复过程以Uhf(t)表示。
电压恢复过程与线路参数、负荷性质等有关。
受线路参数等因素的影响,电压恢复过程可能是周期性的变化过程,也可能是非周期性的变化过程。
短弧原理灭弧灭弧装置是一个金属栅灭弧罩,利用将电弧分为多个串联的短弧的方法来灭弧。
由于受到电磁力的作用,电弧从金属栅片的缺口处被引入金属栅片内,一束长弧就被多个金属片分割成多个串联的短弧。
如果所有串联短弧阴极区的起始介质强度或阴极区的电压降的总和永远大于触头间的外施电压,电弧就不再重燃而熄灭。
采用缺口铁质栅片,是为了减少电弧进入栅片的阻力,缩短燃弧时间。
触头材料对电弧中的去游离也有一定影响,用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属制作触头,可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽,从而减弱了游离过程,有利于熄灭电弧。
灭弧介质的特性,如导热系数、电强度、热游离温度、热容量等,对电弧的游离程度具有很大影响,这些参数值越大,去游离作用就越强。
在高压开关中,广泛采用压缩空气、六氟化硫(SF6)气体、真空等作为灭弧介质。
1. 触头的概念电气触头是指两个导体或几个导体之间相互接触的部分,如母线或导线的接触连接处以及开关电器中的动、静触头。
2. 对电气触头的基本要求(1)结构可靠;(2)接触电阻小且稳定,有良好的导电性能和接触性能;(3)通过规定电流时,发热稳定而且不超过允许值;(4)通过短路电流时,具有足够的动稳定性和热稳定性;(5)开断规定短路电流时,触头不被灼伤,不发生熔焊。
v触头在正常工作和通过短路电流时的发热都与接触电阻值有关,所以触头的质量在很大程度上取决于触头的接触电阻值。
正常情况下,触头间的接触压力、表面加工状况、表面氧化程度及接触情况等都会影响接触电阻值。
1. 触头间的压力触头间的压力越大,触头间的接触电阻就越小。